674 152 -ộ 40C - ~ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHÓ HỖ CHÍ MINH KHOA : HÓA BỘ MÔN : ĐIỆN HÓA HỌC DE TAI:
NGHIEN CUU QUY TRINH KY THUAT MA 8 LOP Cu - Ni- Cr
TREN THEP CACBON
LUẬN VĂN CỬ NHÂN KHOA HỌC - NGHÀNH HÓA
Người thực hiện : ĐÀO QUYNH CHI
Người hướng dẫn : LP.T.8 NGUYÊN KHƯƠNG
TH ‘Se
' # oth ans!
Trang 2LOI CAM ON
Em chan thanh cam on thay PTS Nguyén Khudng đã dành nhiều thời gian tận tình hướng dẫn và giúp đỡ
cho em hoàn thành luận văn này
Em chân thành cám ơn quý thầy cô khoa Hóa và trường Đại học Sư phạm thành phố Hẻ Chí Minh đã
giúp đỡ , động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho em
làm tốt luận văn này
Luận văn được thực hiện tại phòng thí nghiệm
hóa lý - khoa Hóa - trường Đại học Sư phạm thành
Trang 3PHAN 1: MG DAU
Lớp mạ điện niken không chỉ nhằm mục đích bảo vệ sắt thép khỏi bị ăn
mởn mà cỏn có tác dựng trang trí, làm tăng vẻ đẹp, sức hấp dấn cho mọi dựng cụ máy móc và đồ dùng trang súc cá nhân Từ năm 1866 , dã xuất hiện những
Paten dầu tiên lớp mạ nikken dể chống ăn mòn cho sắt thép trong phạm ví công nghiệp Từ đó đến nay dã có nhiều tiến bộ trong lãnh vực này , càng ngày
người ta càng từm ra nhiều dung dịch điện giải mới có tính ẩn định , tạo lớp ma có chất lượng cao Dưng dịch Wals còn được gọi là dưng dịch sulíat , được
dùng làm dung dịch cơ bản trong qua trinh ma niken
Lớp mạ niken có tính dễ đánh bóng , độ phản quang cao nên ngồi cơng
dựng che phủ bảo vệ sắt thép còn có tác dựng trang trí cho chỉ tiết mạ nhờ vẻ
bóng sáng của nó Người ta có thể thu được lớp ma niken béng mà không cần
phải dánh bóng, nhờ thêm các chất phụ gia hữu cơ , võ cơ vào dưng dịch điện
giải cơ bản Tuy nhiên , lớp nfken bóng có nhược điểm là sau một thời gian sẽ
bị mờ đi , do đó thường mạ thêm một lớp crôm mỏng để tăng độ bền và giữ vẻ
sáng được lâu
Kỹ nghệ mạ niken là kỹ nghệ mạ quan trọng bậc nhất, đồng thời cũng là
phổ biến nhất hiện nay, dược hầu hết các trưng tâm Ganvanic thế giới không
ngừng tập trung nghiên cứu
Lớp mạ điện nen được dùng như lớp mạ trang trí - bảo vệ Để nâng
cao hiệu quả bảo vệ trang trí , người ta thường mạ hai lớp như nitken - crôm hay ba lớp như đồng : niken - crơm Ngồi ra lớp rnạ điện niken còn được dùng
trong kỹ thuật dúc diện
Hướng chưng trong nghiên cứu mạ níken vẫn là tìm ra những chất phụ
gia mdi , để tạo lớp mạ đẹp , bền cơ học , chịu được nhiệt độ cao , làm việc tốt
ở nhiều môi trường , kéo dài thời gian sử dựng
Trơng công trình này , chúng tôi tập trưng nghiên củu : lớp mạ bóng Cu -
Nì -Cr trên thép , trên cơ sở tạo lớp mạ trưng gian dồng từ dưng dịch xyanua và
niken trên cơ sở dung dịch watt có thêm một số chất phụ gia , chất tạo bóng nhu 2.6 - disulfonaptalen cadimi sulfat ; giélatin ; saccarin ; 1.4 - butvidiol ; natri
Trang 4PHAN 2 :
CO SG CUA DIEN HOA HOC
Trang 5¡ Các khái niệm cơ sở của điện hóa học: 1 Sự điện phân: 1 ⁄ i} |! K 1:Nguồn điện on 2Dién trổ cơn chay R 4 3:Khoa K 4:Vôn kế một chiều 5:Ampe kế 6:Anot 7 Catot 8:Dung dich dién phan 9: Bé dién phan —H ' iI mn ¡1000 2: 1/4 | 1117| yay) be LỆ nụ o | 7
Hinh 1: So dé dién phan 2 Quá trình điện phân :
Khi cho một điện áp đủ lớn từ nguồn điện một chiều đặt vào hai điện cực nhúng
trong dưng dịch chất đện phân thì xảy ra quá trình điện phân Quá trình ôxy hóa -
khủ xảy ra tại hai điện cực
* Catot: Diện cực nối với cực âm của nguồn điện một chiều là catot , tại dây xảu
ra quả trình khủ các cation kim loai ma
M"+ +ne — MỊ
Thường kèm theo quá trình phụ: 2HzO† +2e — Hạ! +2H„O
* Anot: Điện cực nối với cực dương của nguồn điện một chiểu là anot , tại đây xảy ra quả trình oxy hỏa:
M-ne ->„MP†
Thường kèm theo quá trình phụ: 4OH: - 4e — 2H2O + Oa†
3 Định luật về sự điện phân:
3.1: Định luật Faraday thứ nhất:Lượng chất thoát ra trên điện cục khi điện phân
tỷ lệ với điện lượng trưyển qua dưng dịch, túc là tỷ lệ với cường độ dòng điện Ï và thời gian t
m=K l.t
m : Lượng chất thoát ra trên một điện cực ( g )
K : Đương lượng điện hóa , tính theo g/Ah hay g/A.s
Ï : Cường dộ dòng điện ( A )
Trang 63.2: Định luật Faraday thứ hai: Những lượng điện như nhau khi điện phân sẽ
làm thoát ra những lượng tương dương các chất khác nhau
m = (1/F).(A/n).!.t
A: Nguyên tử qam
n: Số electron của một nguyên tử gam ( hay iơngam ) trao dồi khi điện phân
1F = 96500 coulornb
3.3: Đương lượng điện hóa:
Déi 96500 A.s qua đơn vị Á.h ta được 96500/(60.60) = 26,8 Ah
26,8 Ah cũng là hằng số Faraday ( 1 F) '
Khí cho qua dung dịch 26,8 Ah sẽ làm thoát ra một dương lượng gam chất , vậy khú cho dưng dịch 1 Ah thì lượng chất thoát ra ít hơn 26,8 lẳn , tức bằng 1d.lg/26,8
Giá trị này thường được gợi là dương lượng điện hóa của chất phản ng ở điện cực và ký hiệu là K
K=A/( oF )
A: Nguyén tử gam của chất phan ung
n: Số electron hỏa trị trao đổi ở điện cục
F: Sé Faraday ( Ah)
4 Hiệu suất dong dién :
4.1: Dịnh nghĩa: Trong quá trình mạ điện , lượng kim loại thoát ra trên catot
thường nhỏ hơn khi tính theo công thúc Faraday Tỷ số lượng kim loại thực tế với
lượng kim loại theo tính toán biểu thị ra % gọi là hiệu suất dòng catot ( rị ) 1 =(m/Kit) 100%
m: Trong lượng chất thu được thực tế ( g )
K: Đương lượng điện hóa ( q /Ah)
I : Cường dộ dòng điện (A)
t : Thời gian điện phân (h)
4.2: Các yếu tố ảnh hưởng :
- Nông độ dưng dịch và mật độ dòng : Nếu dung dịch acid và mật độ dòng cao
thì hụdro thoát ra nhiều làm giảm hiệu suất dòng điện _
- Nhiệt độ : Nhiệt độ cao cũng làm hydro thoat ra ,jÌàm giảm hiệu suất dòng điện
- Tạp chất : Khi có các tạp chất lảm loại có thể gây các phản ng phụ làm tiêu
tốn điện năng cũng làm giảm hiệu suất dòng điện
Người ta do hiệu suất dòng điện bằng dồng hồ do điện lượng hay culơng kế
5.Thế điện cực :
5.1: Thế tiêu chuẩn và thế điện cực riêng :
Một tấm platin den ( platin cé c4u tao bể mặt rất xốp ) , hấp thụ khi hydro, ap suất riêng phần khi hydro bling don vị ( PHz = 1) „ nhúng tắm platin này vào dưng địch
có nồng độ iơn H† bằng dơn vị ( CH+ =1 ) hay chính xác hơn là hoạt dộ a,;, Điện
Trang 7® HỶ/Hz “ 0
Nếu thế điện cực kim loại dương hơn điện cực tiêu chuẩn hụdro thì sức điện động E của pin :
E = MZe† /M - ®°H†/H2 “ M2” /M
Nếu thế điện cực lim loại muốn do âm hơn thế điện cực tiêu chudn hydro thi suc
điện dộng E của pin :
E =°M+/H¿' M2e”/M =- M2e”/M
Thể điện cực được xác định theo phương pháp trên được gọi là thế điện cực riêng Thế điện cực riêng phụ thuộc vào nồng độ iơn kim loại trong dưng dịch Người ta
đã thiết lập phương trình điện cực riêng của điện cực kim loại :
QM2e*/M = (?M9Ze* /M + (0.059/2)1gCMZ2e*
Z:S6 điện tử trao đổi khú phản ứng ở điện cực CMZe† : Nồng độ iơn kim loại trong dung dich
(MZ22/M = ®MZ2€” /M khi CM¿e+ = 1
(OM/Ze†/M Là thế tiêu chuẩn , đó chính là thế điện cực riêng cuả kim loại khi
nồng độ iơn lám loại trong dung dich bing đơn vị 5.2 : Thế cân bằng , thế giải phỏng và thế hòa tan:
Ta nhúng một thanh kửmn loại vào dưng dịch muối của nó , sau một thời gian sẽ dạt
đến trạng thái cân bằng , thế điện cực ủng với trạng thái cân bằng là thế điện cực cân bằng Giá trị thế tối thiểu dể quá trình kết tủa kim loại diễn ra trên catot được gọi là thế giải phóng Giá trị thế tối thiểu để quá trình hoà tan kim loại diễn ra trên anot được gọi là thế hòa tan 6 Sự phân cục :
G trang thái cân bằng , thế điện cực catot , va thế điện cực anot („® hic dé
déng dién bén ngoai bằng không ( pin chưa đóng mạch) Khi pin khép mạch bằng một
dây dẫn , ở catot thế điện cực , dịch chuyển vẻ phía âm với thế cân bằng một dại lượng:
ẤQ@,= @,° - @,
Cũng tướng tự trên anot , thế điện cực @„°Ð dịch chuyển vẻ phía một dại lượng :
Ag,= Ọ, - @,®
Giá trị A0, ,ÂQ, gọi là độ phân cực catot, anot
Ag, hay Aq, cũng như (, hay (, là mot ham sé nado do cia cường độ dòng điện
i, hay iy, tuc la :
Trang 8Trong nguồn điện người ta thường xác định đường cong phân cực catot hay anot Sự phân cực catot càng cao thì chất lượng lớp rnạ thường phân bố dều , hạt mịn Trái
lại sự phân cực anot cao quá biểu hiện anot dễ bị thụ động , hỏa tan kém , lớp mạ thu dược chất lượng kém
Người ta thường xác định dường cong phân cực bằng phương pháp Potantiostatic
hay Ganvanostatic
7 Qua thé:
Trong thực tế không phải tất cả mọi giai doạn của quá trình điện phân đều xảy ra
với tốc độ lớn Do sự kìm hăm cuả các giai đoạn mà trong thực tế dé quá trình điện
phân xây ra cần tác dụng vào hai điện cực một điện áp lớn hơn nhiều so với thế cân
bằng , phải thiết lập trên mỗi điện cực dể dòng điện có thể đi qua với cường độ xác
định được gọi là quá thế trên điện cực dó ở cường độ dòng đã chọn
Điện áp cẩn dể có quá trình điện phân là:
E' =(Ea + Tịa ) - ( Ec + Tịc )
Ea, Ec thế cân bằng ở anot và catot ( tính theo phương trình Nernst ) Tịa,Tịc : Quá thế anot và quá thế catot
w Một số dạng quá thé
7.1: Quá thế nồng độ:
Xả ra khi việc chuyển chất điện hoạt tới điện cực hoặc ra khỏi điện cực xây ra với
tốc” độ cham hon phan ứng chuyển điện tích „ do đó sự chênh lọch vẻ nỏng độ ở giới
hạn điện cực dưng dịch và trong lỏng dưng dịch
7.2: Quá thế điện hóa :
Xây ra do phản tÌng giữa các tiểu phân với điện cực xảy ra chậm Sự trao đổi điện
tử giữa các tiểu phân với bể rnặt điện cực gặp phải một trổ ngại nào dó thường là năng
lượng hoạt động hoá của phản ng cao
7.3: Quá thể trong sự hình thành tưởng mới :
Sự hình thành lớp tỉnh thể trên bể mặt điện cực , sự tạo thành bọt khí , sự biến đổi
hoá học trước và sau giai doạn điện hóa là những giai doạn diễn ra chậm làm hạn chế
toàn bộ quá trình điện cực
7.4: Quá thế điện trỏ:
Quá trình điện cực thường kèm theo sự hình thành các lớp oxyt , bazớ , muối khó
tan bám vào bể mặt điện cực , ngăn cắn phản ứng điện cực
Quá thế phụ thuộc vào mật độ dòng Mật độ dòng càng lớn thì quá thế càng lớn
Quá thế cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như tạp chất trong dưng dịch, trạng
thái bể mặt điện cực, quá thế trên điện cực phẳng lớn hơn quá thế trên điện cực xốp Quá thế cũng phụ thuộc vào nhiệt độ , khi tăng nhiệt độ lên 1ĐC thì quá thế giảm
3mV
8.Sự thửy phân của muối :
Trang 9Phản ứng thủy phân là phản ủng xảy ra giữa ion của muối và nước tạo ra một lượng dư nồng độ H* hay nồng dé ion OH"
Muối tạo bởi acid mạnh và bazơ mạnh không bị thủy phân
Muối tạo bởi acid yếu và bazơ mạnh , muối tạo bởi acid mạnh và bazớ yếu và muối tạo bởi acid yếu và bazơ yếu mới bị thủy phân
- Dưng dịch của muối tạo bởi acid yếu và bazở ranh có phản ứng kiểm
- Dung địch của muối tạo bởi acid mạnh và bazơ yếu có phan Ung acid
- Phản ủng của dung dịch muối tạo bởi acid yếu và bazơ yếu tùy thuộc vào hằng
số điện lụ của bazơ và acid tạo thành
+ K baz > K acid :Dưng dịch có phản ứng kiểm + K acid > K baz :Dưng dịch có phản tứng acid
+K baz » K acid : Dung dịch có phản ứng trung tính
8.2: Dọ thủy phân - Hằng số thủy phân : + Dộ thủy phân h : Độ thửy phân h là tỷ số giữa số phân tử gam bị thủy phân và số phân tử gam hỏa tan Điều lúện : 0 <= h <= 1 * Hằng số thủy phân : - Đối với muối tạo bởi acid mạnh và bazơ vếu : Kẹp = K Hạo/bazo - Đối với muối tạo bởi acid yếu và bazơ mạnh : Kp = K #,0/K acid
- Đối với muối tạo bởi acid yếu và bazơ yếu :
Ke = Kno K pazoK acid )
9 Sy dign ly cia midc DS pH:
9.1:Sy dién ly cla nude : Nước là chất điện lụ vếu:
HO = H† +OH-
Tích số nông độ ion H͆ và nồng độ ion OH:- là hằng số và bằng : [H†JlOH-] = 1014
-Ở môi trường trưng tính : [H*] = [OH'] = 107 iơng/1 -Ư mơi trường acid : [H†] > |OH'| và [H*] > 107 iong/1
-Ở môi trường bazơ: [H*] < |OH'| và [OH'] <107 iơng/
9.2 Độ pH:
l pH = - IgfH*]
- Ở mơi trường trưng tính có pHÌ =7
- Ở môi trường acid có pH < 7 - Ở môi trường bazớ có pH >7
II Những tham số quan trọng của quá trình mạ điện
Trang 10Ta lấy cường độ dỏng điện ( dọc trên dồng hỏ 5 - hình 1 ) khi điện phân dang diễn ra chia cho diện tích tổng cộng bẻ mặt anot Sa ta thu được mật dộ dởng anot
In = WS, Tương tự , ta thu được mật dé dòng catot :
Ik = VS,
Sa Sy:dién tich điện cực anot ,catot
la l nát độ dòng trung bình cho toàn diện tích anot vả catot
Mat dộ dỏng diện tập trung ở những chỗ lôi , cạnh, mép , góc nhọn , ở dỏ nếu là
anot sẽ có tốc độ tan lớn hơn , còn catot thi tốc dộ kết tủa lúm loại mạnh hơn
Mật dộ dòng điện sẽ có giá trị nhỏ ở những chỗ lớm , ở dáy các khe, rãnh , mặt lôm nhọn Nếu là anot thì tốc độ tan nhỏ , cỏn nếu là catot thì tốc độ kết tủa kím loại
be
2 Nồng độ chất điện phân :
Mỗi chất điện phân có nồng độ thích hợp Sự giảm nồng dộ ion kim loại ở khoảng
không gian quanh catot khi điện phan lam tang sự phân cực catot
3 Nhiệt độ điện phân:
Mỗi dưng dịch mạ cho lớp mạ cỏ chất cao trong một khoảng nhiệt độ nhất định
Khi điện phân nhiệt độ dung dich không bao gid qua nhiệt dộ sôi của dung dịch 4.Sự khuấy trộn dung dich:
Sự khuấy trộn dưng dịch giúp ta có thể nâng cao mật độ dỏng catot Í x , tăng tốc độ
mạ
5 Chất điện phân:
Các chất dùng trong quá trình mạ điện da số là chất điện phân mạnh Nghĩa là khi
hỏa tan chúng vào trong nude bj phan ly hoàn toản thành ion
6 Chất hoạt động bè mặt:
Chất hoạt dộng bẻ mặt như giêÌlatin , cũng như các hợp chất thioure , urotropin không chỉ có tác dụng làm tăng sự phân cực catot , mà có tác dụng nâng cao chất
lượng mạ
7 Thế trong bể điện phân:
Thé chỉ ở dồng hồ vôn kế 4 ( hình 1 ) là độ giảm thế trong bể điện phân
V = Vụ +Vự + Í R q¿ +l R
V : độ giảm thế ở điện cực catot
I R dd: độ giảm thế gây ra do điện trở dung dịch I Re: độ giảm thế gây ra do điện trổ tiếp xúc điện
Thé trong bể điện phân không ảnh hưởng trực tiếp lên tốc dộ quá trình mà chi
Trang 11Thé trong bể điện phân không chỉ tử lệ với cường độ dòng điện mà nó càng lớn
nếu độ qiảm thế trên anot V4 và trên catot Vu cảng lớn cũng như điện trở dưng dịch
Rad và điện trẻ tiếp xúc Ro: cảng lớn
lll Những tính chất của dung dịch chất điện phân :
* Những tính chất cơ bản của dung dịch chất điện phân :
+ Khả năng phân bố của dung dịch
+Sụ phân bố dòng điện và sự phân bố kim loại
Những tính chất này thể hiện ở những điểm sau:
1.Sự phân bế sơ cấp mật độ dòng :
Sự phân bố sở cấp chỉ phụ thuộc vào các yếu tố hình học : Ksc = lz/1
Ksc : hệ số xác định sự phân bố sở cấp của mật độ dòng
h: khoảng cách nhỏ nhất của một dơn vị bể mặt catot tới anot
k : khoảng cách lớn nhất của một dơn vị bể rnặt catottỏi anot
cãtot
Hình 2: So dé minh hoa sy phan bố sơ cấp
2.Sự phân bố thí cấp của mật độ dòng :
Đó là sự phân bố thực tế mật dộ dòng Ì„ của chất điện phân
Sự phân bế thủ cấp không chỉ phụ thuộc vào yếu tố hình học mà còn phụ thuộc
vào thành phản „ loại chất điện phân và các tham số điện phân như mật d6 dang IK , nhiệt độ , tốc dộ khuấy trộn ,
Sự phân bố thú cấp được xác định :
Kre = H/a
Krc :hệ số sự xác định phân bế thử cấp mật độ dòng
li: mật độ dòng catot ở phẩn điện tích vật mạ gắn anot nhất
lz: mật độ dòng catot ở phần diện tích vật mạ xa anot nhất Sự phân bổ thứ cấp luôn dồng dều hơn sự phân bố sơ cấp
Khi quá trình điện phân không có sự phân cực thì sự phân bó thử cấp mật dộ dòng mdi bằng sự phân bố sở cấp
3 Sự phân bố kim loại Kác ¡
+ LÀ tỷ lệ độ dày lớp mạ ( hoặc lượng kim loại ) trên hai vùng khác nhau của catot Kx = mi/mz
Kx : hé sé xác định sự phân bố kim loại
Trang 12tSự phân bố kim loai Kx_ sự phân bố thủ cấp vả hiệu suất dỏng catot phụ thuộc
với nhau theo biểu thức sau:
Kx = mì/mz = (11.TỊ1)/(12.TỊ2) TỊ1: hiệu suất dòng ở vừng catot gắn anot nhất T}2: hiệu suất dòng ở vừng catot xa anot nhất
Hiệu suất dòng catot thay đổi theo mật độ dỏng catot theo ba trường hợp sau:
* Trưởng hợp 1: TỊk không tăng theo sự tăng mật độ dòng
Dái với trường hợp này, sự phân bố kảm loại trùng với sự phân bố thử cấp
*w Trường hợp 2: TỊk tăng cùng với sự tăng mật độ dòng
Dối với trường hợp này, sự phân bố lúm loại kém đều hơn sự phân bế thử cấp
® Trường hợp 3: TỊx giảm cùng với sự, tăng mật dộ dòng
Đối với trường hợp này, sự phân bố kim loại tốt hơn sự phân bố thử cấp
"k] (1)
(2)
(3) -
Hình 3: Ba trường hợp sự phụ thuộc hiệu suất dòng và mật độ dòng catot
4.Khả năng phân bố của dung dich chất điện phân
4.1:Đình nghĩa : Khả năng chất điện phân cho được lớp rạ có độ dày đồng
đều đối với vật mạ có hình thù phức tạp là khả năng phân bố của chất điện phân Khả năng phân bố của dưng dịch chất đện phân được xác định theo công thúc sau:
R ~ ( Ksc - (m:/m2)).100/Ksc
R: Khả năng phân bố của dưng dịch chất điện phân tính ra % Kec: Sự phân: bố sở cấp của mật độ dòng
mm:/me : Sự phân bố kìm loại
4.2 Phương pháp xác định khả năng phân bố kúm loại :
Có nhiều phương pháp xác định khả năng phân bố kim loại của chất điện phân
nhưng được dừng phổ biến nhất là phương pháp Herring Blưm
Phương pháp này dựa sự so sánh trên lugng kim loại kết tủa ( hoặc độ dày lớp mạ )
trên catot đặt ở hai khoảng cách khác nhau đối với anot
Người ta dừng một hộp chữ nhật làm bằng vật bệu cách điện , anot đặt ở khoảng giữa hai catot , tử lệ khoảng cách catot xa và catot gắn :
Trang 1311 1:Nguồn điện DC 2:Khóa K LS A = 5:Anot 6:Hộp chữ nhật làm bằng vật hệu cách điện
Hình 4: Sở đỏ bình đo khả năng phân bố kim loại theo Herring -Blưm Công thúc tính khả năng phân bố kim loại
R = ( Ksc - (m1/m2)).100/Ksc R: Khả năng phân bố kim loại tính ra % ,Ksc = I2/ = 5 m1: lượng kim loại thoát ra ở catot gần
ma?: lượng kúm loại thoát ra Ở catot xa
4.3: Phương pháp do khả năng phủ sâu của dung dịch: MO 30% 80% ⁄
Hình 5: Sø đồ do khả năng phụ sâu Bè mặt mẫu sau khi rnạ
của chất điện phân
W ÂkÁ boỀug của các )eo A Gib ilies tas dia tsi te Wn
điện:
1.Cấu tạo lớp mạ điện:
Lớp mạ điện có cấu tạo tinh thể Sự hết tủa kim loại bao gồm hai quá trình diễn
ra đồng thời :
- Sự tạo mẫm tinh thể
- Sự tăng trưởng mắm tỉnh thể
Nếu giai doạn dẫu điện phân có một số lượng lớn mắm tỉnh thể được tạo ra và tốc
Trang 1412
Ngược lại, trong giai đoạn đầu điện phân số lượng mắm tính thể tạo ra không lớn
lắm , nhưng tốc độ tăng trưởng kích thước lại lớn , lớp mạ có cấu tao tinh thể thô
Dựa vào kích thước các hạt tĩnh thể người ta chia cấu tao kim loại của lớp ma
thanh: các loại sau:
tlm loại cỏ cấu tạo hat tinh thể từ số 0 đến số 4 thuộc loại tính thể thô
+im loại có cấu tạo hạt tỉnh thể từ số 5 đến số 8 thuộc loại tinh thé min hat + Kim loai có cấu tạo hạt tính thể từ số 8 đến số 12 thuộc loại tình thể rất mịn hạt
Bằng 1: Bán kính hat tinh thể theo thang 12 Sá hạt 1 2 3 4 5 6 |7 |8 Bán kính hạt tínhrau |250 |170 |110 !80 60 |40 !25 |15.5
2.Anh hưởng của nhiệt độ:
Sự tăng nhiệt độ tạo thuận lợi cho sự hình thành lớp mạ có cấu tạo tỉnh thể thô Sự tăng nhiệt độ làm tăng sự khuếch tán ion vẻ hưởng catot và nhờ đó có thể sử
dựng mật độ dong |, lớn hơn nên lớp mạ thu được có cấu tao tinh thé min hạt
Sự tăng nhiệt độ có ảnh hưởng tốt lên hiệu suất dỏng và độ dẫn điện của chất điện phân
3 Ảnh lưưởng của mật độ dòng |,
Í nhỏ thì hình thành lớp mạ có cấu tạo tính thể thô
Sự tăng mật độ dòng lạ , số lượng mắm tỉnh mới được tăng lên , nhờ vậy cấu tạo tỉnh thể lớp mạ mịn hạt
Nếu mật độ dòng lạ quá lớn thì tạo ra lớp mạ ” gai ” (gọi là dendrvt) Nếu tăng mật độ dòng tiếp theo có thể tạo ra lớp mạ xốp , den , bột ( gọi là lớp mạ bị cháu )
4 Ảnh hưởng của sự khuấy trộn:
Sự khuấy trộn dung dịch có tác dựng san bằng nồng dộ ion giúp ta có thể sử dựng
dược lạ lớn hơn , làm tăng tốc dộ kết tủa của kim loại
5 Phương pháp đổi chiều dòng điện :
Sự đổi chiểu dòng điện có ảnh hưởng tốt lên sự cải thiện cấu tạo lớp rnạ và chất lượng lớp mạ
Vat mạ bình thường là catot , kim loại mạ kết tủa lên dó Nhưng do nhiều yếu tố khác nhau mà sự phân bố lúm loại ở những chỗ lỏi tế vị thường lớn , cờn những chỗ
lam , day rảnh , khe tế vi lớp rạ quá mỏng Nếu trong điều kiện dỏ , ta déi chiều
dong dién , tức vật mạ sẽ trở nên anot ( nối cực dương của nguồn điện ) sự điện phân
sẻ diễn ra , anot kim loại của lớp rnạ sẽ tan , nhưng tại các chỗ lổi mật dộ dỏng arot sẽ idn hơn nhiều so với chỗ bằng phẳng Do dó tại các chỗ lỗi sự tan kim loại anot sẽ lớn
Trang 1513
V Ứng dựng của lớp mạ điện :
+Lỏp mạ có nhiệm vụ bảo vệ kim loại nên khỏi bị ăn mòn hóa học hay điện hỏa
trong môi trường sử dụng
+Lóp mạ có nhiệm vụ trang trí bên ngoài sản phẩm chế tạo từ kim loại hoặc hợp
kim rẻ tiển:
+Ldp ma được tạo ra theo yêu câu kỹ thuật :
- Lép ma làm tăng độ chống mài mon, chống ma sát
-Tạo lớp ma dẫn điện tốt hớn kim loại nền nhiều lần lại không gi , dam bao cho dòng điện nhỏ lưu thông trong hệ thống lâu dài , an toan
- Lớp mạ cho khả năng hàn được các chỉ tiết máy theo phương pháp hàn thông
thường
-Lỏp mạ còn thay đổi kích thước chỉ tiết máy: mạ phục hỏi
-Ldp mạ cho độ rắn tế vị cao , chịu được các lực tác dụng rất lớn rnả không bơng , tróc : mạ chảy may , bua máy , mũi khoan Tạo lớp mạ bóng , sáng , bển nhiệt cao
Trang 16l4
PHAN 3:
Trang 1715
I Yêu cầu bề mặt vật mạ trước khi mạ :
t Trước khi mạ , vật mạ cần phải dược tiến hành gia công cơ khí dể có bể mặt
bằng phẳng , tẩy xóa các lớp gỉ , đánh bóng bẻ mặt vật mạ
+ Tẩy sạch : dầu mở , các hợp chất hóa học khác có thể có trên bẻ rnặt vật rnạ II Phương pháp gia công cơ khá bề mặt mạ trước khi mạ :
1.Mài thô: Nhằm san bằng những chỗ lỗi lõm , các vết hàn , các sản phẩm gÏ tích tụ trên bể mặt làm cho bẻ rnặt tướng đối bằng phẳng
2 Mài tính : Nhằm loại bỏ các vết xước làm cho bể mặt thật nhẫn dêu
3 Đánh bóng : Nhằm làm cho bể mặt chỉ tiết thật nhẫn bóng , không cỏn vết
xước Trong khi đánh bóng bẻ mặt vật mạ người ta sử dựng các loại lơ thích hợp
II Tẩy dầu mỡ :
Tùy thuộc bản chất dầu mỡ bám trên bẻ mặt chỉ tiết mà ta có thể áp dụng phương pháp tẩy dầu mở khác nhau:
+ Tẩy dẫu mỡ trong dung mơi hữu cơ
«Tẩy dẫu mỡ trong dung dich kiểm
+ Tẩy dẳằu mở điện hóa
+ Tẩy dầu mở thủ công
1.Tấy dầu mỡ trong dụng môi iu cơ :
Dung môi hữu cơ dùng để tẩy dầu mở chia làm hai loại:
+Loại cháy được : dẫu hỏa , xăng ,benzen, toluen
tLoại không cháy dược : tricloetven CHCI=CClạ, tetracloruacacbon CCHạ,
tetracloruaetvken CCI=CCl¿
Trơng đó, thường dùng nhất là dưng môi hữu cớ không cháy , dưng môi tốt nhất la: tricloetylen, ké dén là: tetracloruaetylen
2 Tẩy dều mỡ bằng dụng địch kiểm:
+Quá trình hoá học :
(RCOO)zCaHz + 3NaOH -› 3RCOONa + CzHz(OH)s (ddu mở) Đhồtan) — (hịa tan)
+ Q trình hóa lý : Sự nhũ hóa tất cả cá loại dẫu mỡ , tức quá trình tạo ra một hỗn
hợp chất lỏng không tan vào nhau ( hỗn hợp nhũ tương }
+Quá trình cơ học: Sự khuấy trộn của chất lỏng có tác dựng loại bỏ khỏi bể mặt chủ tiết các chất bẩn không có nguồn gốc dẳu mở
Trang 1816 Kim loại cắn Thành phần Nông độ (g1) ( Nhiệt độ (ÔC) | Thời gian(phut) tau | Thép lớp mạ NaOH 30-50 85 3-10 Niken Na;COa 30-50 NaaPOu.12HạO 30-50 Na¿SiOa 20-30 Đảng NaOH 5 35 Na gCO4 20-30 NaaPO4.12H,0 20-30 Chất thấm ướt 0,05-0,1
3 Tẩy dầu điện hóa : Có thể tiến hành theo ba cách:
3.1 Tẩy dầu catot : Đối tượng tẩy dầu nối với cực âm nguồn điện một chiều,
còn cực dương nối với tấm thép không gỉ hoặc tấm thép mạ riken Trên bể mặt chỉ
tiết (catot) có sự phóng điện của H*
2H† +2e — Hạ
Khí Hạ thoát mạnh trên bể mặt chỉ tiết có tác dựng phá hủy các màng dẫu mở ,
dẩy chúng rời khỏi bể mặt chỉ tiết
3.2 Tẩy dầu anot:Chi tiết tấy dầu mở nối với cực dương nguồn điện một chiều,
cỏn cực âm là tấm thép không gĩ hay tấm thép rnạ rúken Trên bể mặt chỉ tiết (anot)
có sự phóng điện của OHT
4OH - 4e — O› + 2H¿O
Sự thoát oxy rnạnh có tác dựng phá hủy màng dẳu rnở bám trên bể mặt , tạo điều -
kiện thuận lợi cho quá trình xà phỏng hóa , nhũ hóa chúng
Trang 1917 Thành phẩn hỏa chất | - Thép | Đổngvà | Hợpkm | Niẹn | Nhóm | _ ®o khối lượng) | | hợp im |_ kẽm | NaOH | 10-20 10-20 | 510 NaaPO, 20-50 25-30 45 10-12 NazCO+ 25-30 1530 | 20-23 Nhiét do (OC) 70-80 50-70 | 50-70 | 7080 | 50-60
Mat dé dang (A/dm?) 3-10 3-10 3-10 3-10 3-6
Thời gian quả trình 1:3 1-2 1-2 dén 3 1-3
catot (phut)
Thời gian qua trinh anot 1-2
L (phút)
3.3 Tẩy dầu mở hỗn hợp :Thoat dau có thể tiến hành tẩy dầu mở anot , sau
một thời gian , ví dụ sau 2 phút , lại đổi chiểu dòng điện để tẩy dẳu catot 2 phút
4 Tẩy dằu mỡ thủ công :
Dùng với bột (CaO) , khô , rây mịn , loại bỏ cát hay bựi kim loại , cho vào một chậu nhựa rồi dùng dẻ khô , bản chải cước hoặc thau thấm vôi bột khô xát kỹ , dều khắp làm cho bể mặt chỉ tiết sáng sạch đồng nhất
IV Tẩy gỉ:
Dối tượng dem tấu gỉ phải dược tấy dẳu mỡ va rửa kỹ
1.Tấy gi bóa học : Dùng dưng dịch acid dé hòa tan các sản phẩm ăn mờn trên bẻ mặt chỉ tiết Bảng 4: Thành phần dưng dịch dể tẩy gÏ hóa học một số kim loại: Kim loại cẩn tẩy |_ Thành phản | %khốilượng | Nởỏngđộag/1 | Nhiệt độ (©C) Thép , gang HC 10 - thudng sá: urotropin 7 Thep cacbon HCI 10 - 40 thấp urotropin hay 7 giéiatin 10 Déng,déng thau | H2SO« 10 40 2 Téy gi điện hóa :
+ Tẩy qï anot : chủ tiết dược nhúng vào dưng dịch tẩy gï vả nối với cực dương nguồn
điện
+Tấy gi catot : Chỉ tiết nối với cực âm nguồn điện
Trang 20Bang 5: Thanh phan dung dich dé tay gỉ điện hóa một số kim loại
Kirn loai can tay Thanh phan duna dich Tham số điện phân
Thép không gỉ HO, 80-100g⁄1 |t240-609C (no Thép bẻn acid Mật dộ dòng anot 1,=20A/dm2 Đồng và hợp kìm củanó | KạCrzO+ 106g ltOthường H;ạSOx 98% 949 trong 80g nudc Niken va hgp kim cland | HO 1) |Thờ gan:1 phút H;ạSOx 98% 1,51 | t© thudng HNO 63% 2,251 NaCl 30g
V Hoat hoa bể mặt , tẩy lại:
Ba mat chi tiết dù đã dược tẩy gỉ kỹ lưỡng , dúng kỹ thuật , nhưng luôn tạo trên bẻ
mặt chúng một lớp oxyt mỏng , mắt không nhìn thấy dược Trong trường hợp dó ,
nếu dem mạ chỉ tiết thì lớp mạ sẽ có dộ bám kém, dễ bong , tróc Để khắc phục tình
trạng đó , cần tiến hành tẩy bỏ mảng oxyt trước khi nhúng chỉ biết vào bế mạ (tẩy lại)
Trang 2119
PHAN 4:
Trang 2220 | Tính chất của niken và ứng dựng lớp ma niken: 1 Tính chất của niken : Bang 6: Những thông số vật lý , hóa học quan trọng của rúken:
Kú hiệu | Hỏa trị | nguyên tử | Titrong | t922.(©C) | Điện trở Thế tiêu
nguyên lượng (g/cm?) suất chuẩn tử (mm) Ni 2;3 58,7 8,9 1452-1455 | 0,068 Ni2++2e=Ni- 0.23V
Niken là một kim loại màu trắng bạc , dễ rèn , dễ cán mỏng , dễ đánh bóng Khối
lượng riêng niken là:8,9 g/cm ở 20 9C Nhiệt độ nóng chảy : 1452 - 1455 ©C , dẫn
nhiệt , dẫn điện tương đối tốt , dưỡng lượng điện hóa là: 1,0947 g/Ah Độ rắn tế vị HV 150-650 Kg/mm?
Niken không tan trong liểm va bén trong nhiều acid hữu cơ , muối vô cơ Niken
dé tan trong acid HNO; Khi nưng nóng niken tác dụng dễ dàng với các halogen và lưu
hườnh
Trong các hợp chất hóa học rúken có số oxyhoá +2 ,người ta cũng tìm thấy những
hợp chất hóa học mà niken có số oxyhoá +1, +3 và +4 2 Tính chất và tứng dụng kip ma niken :
Lớp mạ niken có tỉnh dẻo vá dễ đánh bóng , có thể dạt độ bóng như gương Điện thế tiêu chuẩn của niken dương hơn sắt , nên lớp mạ niken trên thép là lớp mạ catot ,
lớp mạ niken bảo vệ có hiệu quả kim loại nền sắt , gang , thép nếu như có đủ độ dày can thiết (thường 20-25 um) , không xốp , không bong nứt , không tạo khe rãnh dé
nước thấm qua lớp rnạ Muốn lớp rnạ niken có khả năng chống ăn rởn tốt cho sắt
thép , người ta thường mạ nhiều lớp kìm loại khác nhau như Cu - Ni hay Ni-Cr hay Cuư- Ni-Cr Ma kot déng lam lám loại mạ gắn chặt với nền , ít lỗ xốp, tiết kiệm được rúken , nên giá thành rẻ hơn
Ldp mạ niken được sử dụng bảo vệ và trang trí cho các sản phẩm Ngoài ra nó
cỏn dùng bảo vệ các bộ phận tiếp xúc với môi trường ăn mòn trong công nghiệp hóa chất, tăng dộ cứng và chịu ăn mòn cho các khuôn bảng ìn
II Dung địch mạ và kỹ thuật mạ niken:
1 Dung địch Watts : Day là loại dung dịch được sử dựng rộng rãi nhất trong công nghiệp Thành phan chính gồm :
1.1 Niken sulÍat NiSOạ.7HạO: chúa 21% niken , là chất kết tỉnh rnàu xanh
dậm , dễ tan trong nước
Trang 232I
Nếu tầng pH thi nổng độ H† sẽ giảm, khả năng phóng điện của H† cứng sẽ giảm , con khả năng phóng điện của Ni?* sẽ tăng , vì thế hiệu suất dòng catot sẽ tăng
1.2 Niken clerua NiCla.6HzO : niken chiếm 22% , là chất hết tỉnh màu xanh
dam , dé tan trong nude
Trong dung dich Watts , niken clorua co vai tro :
- Cung cấp ion Ni?*
- Lâm tăng độ dẫn điện của dung dich , tăng khả năng phân bố kúm loại của lớp mạ
- Ngoài ra ion CF có tác dựng làm cho anot niken tan bình thường , khi bị thụ động
hóa (thiếu ion CT thì anot bị thụ dộng hóa , quá trình điện phân sẽ bị rối loạn)
Để ngăn ngừa thụ động hóa anot , ngoài rúkenclorua người ta còn dùng natriclorua
NaCl hay kaliclorua KC! , đôi khi còn bổ sung thêm vào bể mạ natriflorua NaF
1.3 Acid boric HaBO+ :Là chất đệm của dưng dịch mạ niken , no co vai trò giữ cho pH ần định trong giới hạn 4.1 - 5.5 đó là khoảng pH thu được lớp mạ cỏ chất
lượng tốt nhất
Acid boric HaBOa : là chất kết tinh mijn như tỉnh bột , tan chậm trong nước Ngồi tính chất dệm pÌÌ acid boric còn có tác dụng nâng cao tính dẻo của lớp mạ niken
2 Cac phan tứng xảy ra ở các điện cuc :
Catot là vật mạ , anot la tam niken
Khi đó dòng điện qua bình điện phân sẽ xảy ra các phản ứng :
2.1 Catot: Ni?† bị khử cho Ni Ni?† + 2e —› Ni Thường kèm theo quá trinh phụ : HạO† +e — 1/2 Hạ† +H¿O 2.2 Anct: hòa tan Ni điện cực Ni - 2e —» Ni2* Néu anot thy động không tan được , thế anot lệch vẻ phía dương (đến +1.5 V) thi có oxy thoát ra : 40H’ - 4e ¬ O¿ + 2H„O
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến kỹ thuật mạ nilcen: 3.1 Ảnh hưởng của tạp chất trong dung dich :
Dung dịch mạ niken rất nhạy với các tạp chất như : sắt , dổng , kẽm
+Néu trong dung dịch có sắt hơn 0.1 g/1 sắt sẽ kết tủa lên catot trước niken làm lớp
ma gion , bị bong nứt dọc để khử tạp chất sắt phải acid hóa dung dịch bằng HạSOa
3% đến pH=3 thêm 5 mÌ HạO¿ 3% cho mỗi lít dưng dịch , khuấy đều và đưn nóng
dén 60°C , dé yen 12 gid kiém héa dung dịch bằng dung dịch NaOH 3% đến pH~6 , để yên vải chục giờ , lọc dung dịch , loại bỏ kết tủa nâu Fe(OH)x , điều chỉnh pH đến
mức quy định
Trang 2422
bang acid HzSO, 3% đến pH=3 , dién phan 3 I, =0.2A/dm? liên tục ở 609C đến khi
lớp mạ co mau xam
+Nếu dung dịch có ion kẽm làm bẻ mặt chỉ tiết lớp mạ có các sọc den trắng , nâu
hae đen hoàn toàn , Để loại kẽm cho dưng dịch NiCOa thêm vảo ở pH=6 , để yên cho
2nCOx kết tủa lắng xuống ,, lọc loại bỏ
+Nếu trong dưng dịch có tạp chất hữu cơ , lớp mạ không sáng giỏn , có tách lớp ,
lớp mạ châm kim Để loại bỏ tạp chất , lọc dưng dịch qua than hoạt tính hay dùng
Sml dung dịch HạO¿ 3% cho mỗi lít dung dịch , khuấy liên tục ở 609C, pH-3 - 4, tăng cường lọc , khuấy dung dịch , sau đó kiểm hóa bằng NaOH 3% dén pH- 5
3.2 Ảnh hưởng của pH dưng dịch :
pH thích hợp nhất từ 4 - 6 Nếu pH > 6 lớp mạ có lẫn niken hụdroxyt sẽ bị xốp , đen , giỏn Ngược lại , nếu pH<3 thì hụdro thoát ra nhiều làm cho niken không kết tủa được Do dó phải thường xuyén kiém tra pH dung dịch mạ và hiệu chỉnh bằng
H¿SOa 3% hoặc NaOH 3%
3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ :
Nhiệt độ thấp làm cho niken kết tủa chậm Khi tăng nhiệt dộ độ nhớt dung dich
điện phân giảm , độ dẫn điện tăng , làm tăng tốc độ kết tủa của rúken Tuy nhiên nếu nhiệt độ quá cao thì hwdro thoát ra nhiều và khả năng phân bố kém Nhiệt độ thích
hợp nhất là từ 50 - 60 ©C
3.4 Ảnh hưởng của mật độ dòng :
Mật độ dòng thấp thì niken không kết tủa hoặc hết tủa chậm Khi mạ niken
thường dừng mật độ dòng khoảng 3 - 6 A/dm? Néu nồng độ dưng dịch cao , độ dẫn điện tốt và nhiệt độ cao thi có thể sử dụng mật độ dòng cao Mật độ dòng quá cao gây
sự phân cực catot lớn , khí hụdro thoát ra nhiều làm cham kim va idp ma xd xi 3.5 Ảnh hưởng của thời gian mạ:
Nếu thời gian mạ quá Ít , lớp rnạ mỏng không bảo vệ được kim loại nền Nhưng
nếu rnạ quá lâu , lớp mạ bị gai và có dạng nhánh cây ở mép Thường thời gian mạ từ
10- 20 phút
4 Những chất phụ gia biện đại ding trong dung dich ma niken bong : 4.1 Các chất tạo bóng : Có hai loại
+ Chất tạo bỏng loại 1 : Làm cho lớp mạ có độ bớng rất cao , khi ding vdi néng độ
nhỏ nếu dùng với nồng độ lớn thường làm tăng sức căng nội của lớp mạ , biểu hiện ở chỗ lớp mạ giỏn , nứt, bong tróc
Trong thực tế sử dựng có hiệu quả nhất là cadimisulíat CdSOx , hay cadimiclorua
CdCls những chất hữu cø có các liên kết chưa bão hỏa như : thíoure (NH›)¿CS và các dẫn xuất của nỏ , kumarin ; 1.4 - butyldiol
+ Chất tạo bỏng loại 2: Không cho độ bóng cao , nhưng thường có tác dụng làm giam sức căng nội , lớp mạ dẻo hơn , Các chất hữu cơ như : naphtalen , toluen , xvken
Trang 2523
Nếu dùng cả hai loại chất tạo bóng thường cho lớp mạ có độ bóng qương , dẻo , củng , bám tốt , dễ dùng , ít gây rối loạn khi gia giảm
4.2 Chất thấm uởi:
Trong quá trình mạ ở catot có khí hụdro thoat ra Bot khi hydro thường bảm vào
catot ngăn cản núken kết tủa , do đó lốp mạ bị "châm kim ” và không dẻu
Chất thấm ưởt có tác dựng làm giảm sức căng bể mặt đến một giá trị đủ ngăn ngùa hiện tượng cham kim Chất thắm ướt có tính chất nhũ hỏa các vết dầu mở cởn sót lại trên bẻ mặt catot , đảm bảo lớp mạ bám tốt, liên tục và đồng nhất Chất thấm ướt
thường dùng 1/4 natrilauryisulfat
4.3 Chất làm giảm sức căng nội lớp mạ :
Sức căng nội lớp ma cao thường gây ra bong , tróc , nứt vỡ lớp mạ , giảm d6 bam , giảm tỉnh dẻo, giảm độ bẻn , chống 4n mén cia Idp ma niken
Các lon flo F và ion floborat BF4- có ảnh hưởng cơ bản dến sự giảm sức căng nội
lớp mạ niken
4.4 Chất san bằng :
Các chất phụ gia san bằng được thêm vào dung dịch để tạo lớp mạ niken bằng
phẳng hon kim loai nén Trong nhiều trường hợp , sự san bằng tốt là kết quả tác dụng
tổng hợp của tất cả các chất phụ gia tạo bóng kumarin thioure , dẫn xuất của axetilen ,
pyridin , chinolin
4.5 Một số chất vô cơ và hữu cơ :Khi thêm vào dung dịch mạ riken bóng có khả năng liên kết với các kim loại nặng thành các hợp chất phúc bển , không còn gây
rồi loạn quá trình điện phân hoặc chúng kết hợp với các iơn kim loại độc hại cho quá
trình điện phân thành chất két tha kho tan Ví dụ như:
+ Khi thém etylendiamintetraaxetic (EDTA) vdi néng độ 18/1, có thế ngăn ngừa
dược tác dựng xấu của ion đồng , ion kẽm có mặt trong dưng dịch
+ Khi thêm vào dưng dịch natrifloborat 2g/⁄1 thì nó có thể liên kết thành phúc bển
với sắt , cũng có thể loại ion canxi Ca?† khỏi đưng dịch bằng natriclorua NaF
III Mạ niken nhiều lớp :
Mạ niken lên thép thường mạ nhiều lớp tử các dưng dịch và chế độ mạ khác nhau Muốn vậy lớp mẹ niken thứ nhất có chiểu dày bằng 50-70% chiều dày cả lớp mạ , thường mạ từ dưng dịch không có chất tạo bóng Lớp mạ thử hai là lớp ma bóng ,
chất làm bóng luôn luôn có lưu hưỳnh nên trong lớp mạ thử hai thường có khoảng
0.05 % sulfua , lam giảm thế điện cực của lớp mạ thứ hai xuống 60-80mV so với lớp
mạ thủ nhất Bởi vậy lớp mạ bóng thủ hai là anot so với lớp thú nhất nên sự ăn mờn
Trang 2624
PHAN 5:
Trang 2725
1 Mục đích đề tài :
Lớp mạ ba lớp Cu-Ni-Cr trực tiếp lên thép thuộc loại lớp mạ bảo vệ - trang trí, được
tap trung nqhién clu ở hầu hết các trung tâm Ganvanic thế giỏi Lớp ra ba lớp Cu-
Ni-Cr ra ddi da nhiều thập kỷ tưy vây no không ngừng được nghiên củu , hoàn chỉnh
về phương điển quy trình công nghệ lẫn thiết bị vật tư chuyên dùng Ngày nay công
nqhé tao ldp ma Cu-Nị-Cr là một trong những nghành kỹ thuật Gavanic phổ biến nhất
dược nghiên củu nhiều nhất bởi vì nó bảo vệ một cách hiệu quả mọi chí tiết sắt , thép
khỏi bị ăn mòn trong khí quyển mà còn có tác dụng trang trị giữ dược vẻ dẹp , bóng
sảng mọi chỉ tiết sất thép trong thời gian dải Lỏp mạ ba lớp Cu-Ni-Cr được sử dụng
phổ biến trong công nghệ ô tô , motô, xe dạp , trang thiết bị giao thông vận tải , hàng
không , mỏ địa chất , trang trí nội thất , dụng cụ phòng thí nghiệm , y khoa , kỹ thuật
điện , diện tủ , đồng hồ , máy khâu
Ở Việt Nam , hẳu hết các cơ sở chế tạo cơ khi có sử dụng lớp mạ hai lớp Ni-Cr Tuy nhiên vẫn ở trong tình trạng cơ khí thủ công , chất lượng lớp mạ không bảo dam , Việc mạ lót đổng thị còn rất ít được sử dựng Lớp mạ ba lớp Cu-Ni‹Cr thuộc loại lớp mạ catot Dễ bảo vệ có hiệu quả các chỉ tiết sắt , thép , lớp mạ trưng gian Cư-Ni cần
phải có độ xốp bé nhất mới có thể cách ly dược kim loại nền với môi trường ăn mỏn
Việc tạo ldp mạ trưng gian dầu tiên là đồng (7-10 ưm) , tiếp theo lớp mạ niken (7-8 um) ngoài củng là lớp mạ crom bóng , củng (1-2 um) So với lớp mạ hai lớp Ni (15 u
m) va Cr (1-2 um) có các du điểm sau:
+Ldp mạ đồng dầu tiên thường thu được từ dưng dịch xyanua , có khả năng phân
bố và khả năng phủ sâu rất cao và có độ dày trung bình từ 7jưn có thể đắm bảo độ
xốp bẻ nhất Hơn nữa giá thành mạ đồng rẻ hơn so với mạ niken , vì niken là kim loại ngày càng hiếm
+Lớp mạ trưng gian nủken tiếp theỏ lớp mạ dồng bởi vì nó có ái lực cao với đồng
và lớp mạ crom ngoài cứng lại có ái lực mạnh hơn niken Lớp mạ crom có màu sáng
bạc , ảnh xanh và không thay đổi màu ngay cả ở nhiệt độ gắn 400C Sự xắp xếp mạ
theo thử tự trên là hợp lý vẻ khoa học , kỹ thuật lẫn giá trị lánh tế Dé tai nay co muc dich :
1 Xác định quy trình tạo lớp mạ ba lớp Cu-Ni-Cr củng với việc xác định các
tham số tổi ưu để thu lớp mạ thành phẩn có chất lượng cao
2 Nghiên củu một số thuộc tính kỹ thuật của lép mạ : Độ bóng , dộ bám , độ
xốp , dộ dày, tốc do ma
3 Nghiên củu một số tính chất dưng dịch chất điện phân : Hiệu suất dòng
catot của quả trinh mạ đồng , niken vả khả năng phân bế kém loại và khả năng phi sâu của dưng dịch mạ dồng , niken
Trang 2826 1 Dé tao Idp me Cu-Ni-Cr ta xuất phát từ các dưng dich co thanh phan va di¢u
kiện: làm việc sau:
+ Bang 7: Thanh phản và tham số điện phân của dưng dịch mạ đồng với muối Rocheliéa Thành phản dưng dịch (q/1) l Tham số điện phân Déng xyanua CuCN 28 | pH = 12-12.6 trong dó đồng (Cu) 20 'IQ%C : 4565 Natnxyanua 35 thé V = 3- 6V
trong do xyanua tu do 6 |i (A/dm?) 1-6
Soda khan Na,CO, 30 khuấy mạnh dưng dịch
Muối Rochellea (KNaCaHaO,) 30! tỷ trợng dung dịch 229B ở nhiệt do 259C * Bảng 8: Thanh phần và tham số điện phân của dưng dịch mạ niken bóng [8#-tr151|
Thành phản dung dich (¢/) Tham số điện phân Niken sulfat NiSO,.7H»,O 250 ' pH-4.55
Niken clorua NiCI;.6H„O 60! tOap ~ 55 - 709C (tốt nhất là 60°C)
Acid boric HBO, 30 ly (A/dm?) 5
Natrisulfat (khan) Na,SO, 40 | Ty trong dung dich : 20 - 24 °B ỏ nhiệt Natriflorua NaF 4 độ thường Natrilaurvl suiÍat 0.1 Giêlatin 0.5 Muối natri của acid 2.6-(2.7) Disulfonaphtalen 2-5 Saccarin 1-3 Cadimisulfat CdSO,4.1/2H,O 0.1-1 + Bang 9: Thành phần và tham số điện phân của dung dịch mạ crom [7 - tr142] Thanh phan dung dịch (g⁄1) Tham số điện phân CrO4 250 t?: 40 - 60 °C H;SO, 2.5 lv (A/dm?) : 15 - 40
Cr,0, 5-8 Hiệu suất dong nx (%) 13
Dường kinh tình khiết (dường mia) 1.5
CrO+x : H„SO, 100 Tủ trọng dưng dịch là: 259B 6 25°C
Trang 29
1.1 Cách pha chế dưng dịch đồng xyanua:
- Hòa tan lương natrixvanua NaCN tính sẵn theo thành phản với lượng nước cất khoảng 2⁄3 lượng dung dịch cắn pha dun nóng 70 - 80 °C
- Hỏa tan đồng xvanua CuCN với một lượng nước cất , khuấy dể tạo thành một loại
huyén phủ
- Rỏót từng lượng nhỏ hỗn hợp huyển phù vào dưng dịch natrixynua dun nong , khuấy cho tan
- Hỏa tan soda khan NaaCO+a vào muối Rochelléa với một lượng nước cất cho vào
dung dịch trên
- Thêm lượng nước cất đến thể tích cẩn pha khuấy liên tục từ 20 - 60 phút , dé yên vài chục giờ , thêm 1g than hoạt tinh trong 1 lít dung dịch , để yên 24 giờ lọc loại bỏ
than
- Sau khi pha xong tiến hành rnạ với mật độ dòng catot nhỏ |, 1A/dm? trong vai
Trang 30Bảng 10: Những khuyết tật thườn gặp nhất trong quả trình rnạ đồng xyanua , nquyén
nhân và những khắc phục
Những khuyết tật Nguyên nhân Cách khắc phục
Ldp ma x4p +Nắng độ cabomnat cao +Pha loãng dung dịch , thêm CuCN va NaCN
-Lớp mạ bóng nhưng giỏn, | +Có lượng chì khả lớn +Xủ lý bằng NazCOa bong , gay vun +Có lẫn các chất hữu cơ +Xủ lý bằng than hoạt tinh
Lớp mạ cứng và cấu tạo | +Mật độ dỏng ly quánhỏ | +Tang k
tinh thé min +Néng dd ion déng qua | +Bé sung CuCN và NaCN
‘Dung dịch có màu xanh -Ldp ma xu xi -Trên catot, hydro thoat ra mạnh , lớp mạ dược tạo ra chậm hoặc không có -Lớp mạ tối và mứn -Lớp mạ từ dung dịch có chất tạo bóng nhưng bị mở nhỏ + Thiếu hoàn toàn xyanua +Néng d6 cacbonnat qua lớn
+Dung dich có nhiễm
nhiều loại bụi không tan
+Độ tan anot nhỏ , gây tan
Trang 3129
1.2 Cách pha chế dung dịch rủken bỏng:
- Rót nước cất vào 2/3 bể, đưn nóng dến 70 - 809
- Cho lần lượt nilkersulÍat ,nikenclorua, acid boric, natrisulÍat, natriflorua theo lượng tính sẵn, khuấy mạnh cho hòa tan hòan toản,
- Điều chỉnh dung dich đến pH~5 - 5,5 bằng dung dịch NaOH 3% Giữ dung dịch
ở 50- 60 ĐC, thêm vào dung dich kali permanganat (€MnOa) với lượng 19/1, sau đó
cho vào dung địch khoảng 2g/1 than hoạt tính Dung dịch phải có màu đó của thuốc
tím, để yên một thời gian cho đến khi dung dịch có màu xanh trong suốt, lọc loại bỏ
cặn den
- Pha dén thé tích cẳn pha bằng nuỏc cất, Điều chỉnh pH nt 4,5 - 5,5
- Dién phan 6 60°C, I,=5A/dm? va cin cd vao cac sy cd, nguyén nhan va cach khắc phục để điểu chỉnh dung dịch cho dạt yêu cầu
Trang 3230 Các sư cố Nguyên nhản Cách khắc phục
Lớp ma bóng, | + Các chất tạo bóng loại | + Thêm chất tạo bóng loại 2
những giòn, tách | 1 quá nhiều làm tăng sức
dưới dang váy cẳng nội
+ Có nhiêu chất hữu cơ + Diện phân dung dịch với
catot tam thép sạch, I„ nhỏ - Lớp mẹ mờ thu | +pH dung dịch thấp + Tăng pH bằng dung địch xút được tử dung dịch mạ bóng - Lớp mẹ bóng nhưng châm kim - Khả năng phủ sáu và khả năng phản bế kim loại kém + Néng độ chất tạo bóng nhỏ + Nhiệt độ thấp dưới 45°C + Có nhiều chất hữu co và kim loại nặng + Dung địch nhiễm nhiều chất hữu + lự quá cao + Thiếu chất thấm ướt + Dung địch nhiều bọt không khí + Nhiệt độ dung dịch thấp + Kim loại mền bị rỗ + Khuấy trộn yếu +Nỏng độ ion Ni2* quá nhỏ +Thiếu Na9SO,4 + Mật độ dòng lự quá nhỏ + Tiếp xúc điện kém + Bê mặt Anot nhỏ 3% + Tăng thêm chất tạo bóng loại 1, loại 2 + Tăng nhiệt độ lên 609C + Xử lý bằng than hoạt tính hay dung địch thuốc tím 1g/1
+ Lọc dung dịch qua than hoạt
tính
+ Giảm l„ xuống BA/dm2 + Bễ sung natri laurylsulfat
+ Để yên dung dịch một thời gian + Tăng nhiệt độ lên 609C + Cần mài nhẫn, đánh bóng kim loại nên +Tăng tốc độ khuấy + Nếu tỉ trọng thấp dưới 15%B cin bổ sung NiSOx và đun nóng cho tan để đạt tỉ trọng trên 209B + Tăng thêmNaoSOax + Tăng l=5A/dm2
+ Kiểm tra diện, sửa chữa lại
+ Treo thêm Anot vào
Trang 3331
1.3 Cách pha chế dung địch crom:
- Cho nước cất đến 2/3 bể, đun nóng 60 - 709C, cho từ từ CrOa (theo lượng
định sẵn) vào, khuấy cho tan hết, để yên 24 giờ, lọc dung dịch
- Thêm nước cất đến thể tích gần mức cần pha Thêm vào bể 80% lượng acid
HzSO, tính theo công thức Thêm tiếp khoảng 1,ðg/1 đường kính trắng khô Cho nước cất đến thể tích qui định, khuấy đều 2 - Mẫu ma: - Mẫu mạ được làm từ thép cacbon thấp (0,2%C) 20 x 40 x 1 mm - Được đánh bóng đạt độ bóng V= 7 - Tay đầu mỡ trong dung dịch sau: NaOH 30 - B0 g/1 NazCO; 30 - 50 g/l NagPO,.12H,O 30 - 50 g/l NazSiOạ 20 - 30 g/ 6 nhiệt độ: 85°C Thời gian: 3-10 phút - Mẫu mạ đạt độ thấm ướt 100% 8 - Tẩy gỉ lại trong dung địch H„SO, 20%, thời gian 40 giây, rửa kỹ mẫu trước khi nhúng vào bễ mạ 4 - Qui trình mạ khép kín: - Mẫu mạ đánh bóng đạt V=7
- Tẩy đầu mỡ đạt độ thấ ướt 100%
- Rủa kỹ trong nước máy
- Tẩy lại dung dịch H;SO, 20%, thời gian 40 giây
- Rửa kỹ, nhúng nhanh vào bể mạ đẳng
- Mạ đồng trong dung dịch xyanua (bằng 7), mạ trong 17 phút theo điều kiện
(bẳng 7) thợo hiện đáo chiếu đông điệp 1 phốt caloẢ, B giây anot
- Kết thúc mạ đồng, rủa kỹ mẫu mạ
- Tay lai trong dung dich acid HạSO, 20% trong 3 giây - Rủa kỹ mẫu mạ, nhúng nhanh vào bể mạ niken
- Mạ nỉiken trong 10 phút theo điểu kiện (bang 8)
Trang 3432
- Kết thúc mạ crom: Rửa kỹ mẫu mạ, sấy khô mẫu 6 nhiét dé 150 - 200°C
trong vòng 1 giờ 30 phút để khử hydro hất thụ
- Quan sát thấy lớp mạ bóng sáng, ánh xanh của mẫu crom đặc trưng là đạt Rút ra kết luận: * Lắp mạ đồng bỏng nhẹ khi dảo cực dỏng điện, lớp mạ mịn hạt ở lự =2A/dmZ nhiệt độ 6DOC Lớp mạ Niken mịn hạt, bóng sáng, dổng dẻu, dẻo, bám tốt ở l=5A/dm?, nhiệt dé 60°C, pH=5
5 - Xác định độ dày trung bình lớp ma:
5,1 Đái với lớp mạ thành phần đồng hay niken: d = (m1 - m2).104/g.S
d : Dé day lép ma (um)
ma1-m2 : Khối lượng lớp ma (g)
mi : Mẫu có lớp mạ (E)
m2 : Mẫu sau khi hòa tan lớp ma (g)
ø: Khối lượng riêng của kim loại mạ (g/emŠ), gcu=8,92; gw=8,90
S: Diện tích bề mặt mẫu mạ (cm?)
Thực hiện cân trên cân phần tích, độ chính xác của cán 0,1 mg Hoà tan lớp
mạ đồng sử dụng dung dich sau
CrOs 500g/1
H,SO, (d=l84) 50g/ Nước cẤt 1000m]
Mẫu mạ được rửa kỹ bằng cồn, sấy khô, cân trên cân phân tích, hòa tan hóa học trong dung dịch trên Thời gian hoà tan đến khi hết lớp mạ, rửa kỹ mẫu, rửa
lại trong cồn, sấy khô nhanh , cân lại
Hòa tan lớp mạ niken trên đồng bằng phương pháp điện hóa Mẫu mạ rửa kỹ
bằng côn, làm khô nhanh, cân mẫu mạ trên cân phân tích
Hoa tan dién hod trong dung dicg sau: HCl (d=1,16) 100ml Nước cất 900ml Nhiệt độ 20-30°C Mật độ dòng anot 2 A/dm? Dién thé 2-6 v Catot làm bằng thép không gỉ
Thời gian: lớp mạ Niken hoà tan hoàn toàn
Trang 3533 Kết quả được trình bảy ở bảng 12 : | 9 | 17 0.7100 7 t) 0,441 5.2 - Xác định tắc độ ma trung bình : Tốc độ mạ trung bình được tính bằng độ dày trung bình (um) chia cho thời gian ma (phút) d đó dày lớp mạ trung bình (uan) V tốc độ ma trung bình = thời gian mạ (phút)
Kết quả tính cho thấy tốc độ mạ trung bình của đồng là 0,471 um/phút, còn
đối với niken là 0,75 yun/phút * Chú ý: - Lượng đồng thoát ra sau 17 phút (ứng 7.Bum) cân được 0,7100 g tinh ra 1dm? -Lượng niken thoát ra sau 10 phut (ting vdi 7,5 n ) cắn được 0,7010 g tinh ra 1dm? - Lượng crom thoát ra sau 2 phút (ứng với 0,6um) cân được 0,054 g tính ra 1dm? 6 - Độ bám chất lớp mạ:
Độ bám chất lớp mạ được nghiên cứu bằng phương pháp thay đổi nhanh nhiệt
độ Mẫu mạ đồng hay niken được nung nóng ở 250©C, giữ ở nhiệt độ này 10 phút
Sau đó nhúng nhanh vào nước lạnh (20-309C) lặp lại hai lần, nếu lớp mạ không
có vết nứt nào thả coi như lớp mạ có độ bám tết Kết quả kiểm tra lớp mạ đổng
trên thép, lớp mạ niken trên đỏng và lớp ma niken trên thép cũng như lớp mạ 3
lớp Cu - Ni - Cr trên thép cũng có độ bám tốt
7 - Nghiên cứu độ bóng bằng sự quan sát, so sánh với độ bóng của gương soi
và đối chiếu với chỉ tiết mạ ở thị trường, thấy lớp mạ dòng trên thép, lớp mạ Cu -
Ni trên thép củng như lớp mạ 3 lớp Cu - Ni - Cr trên thép đêu có độ bóng cao Độ
Trang 368 - Độ xốp của lớp ma:
Độ xốp của lớp mạ là lỗ xuyên qua lớp mạ đến kim loại nền, tính qui ra 1em2
Lớp mạ 3 lớp Cu - Ni - Cr là lớp mạ catot Lớp mạ không xốp sẽ là điều
kiện cần thiết để cách ly hoàn toản kim loại nẻn với môi trường ăn mòn Độ xếp
lớn, lớp mạ có tính chất bảo vệ kém Độ xốp lớp mạ càng nhỏ nếu độ dày lớp mạ
cảng lớn Cân phải xác định ở độ dày trung bình nào lớp mạ có độ xếp bé nhất
Độ xốp lớp mạ thành phần trung gian được xác định: n i= S 1: độ xốp n: số lỗ S: điện tích bể mặt lớp ma (cm?)
Mẫu ma được xác định, điện tích mạ chính xác, rửa trong cổn, làm khô, trực tiếp nhúng vào dung dịch: Kg[Fe(CN);] 10g/ NaCl 15g/1 Giélatin 20g1 Thời gian nhúng ö phút ở nhiệt độ phòng Sau đó rửa lại kỹ, làm khô nhanh, đếm số điểm xanh
Kết quả cho thấy ở độ dày lớp mg déng lin niken dưới 5 kưn, có xuất hiện một vài chấm xanh ở diện tích 5 cm2 Còn đối với cả 3 lớp mạ trung gian Cu - Ni - Cr
tiến hành ở điều kiện trên không thấy chấm màu xanh nào Đối với lớp mạ đồng
(7,Bum) và cả niken trên thép (7,B um) , không có chấm xanh ,điều đó chứng tổ ở
độ dày lớp mạ đồng (7,ðum) , độ xốp lớp mạ là bé nhất Khi mạ liên tiếp hai lớp mạ trung gian đồng (7,B um) và tiếp niken (7,5 um) có thể coi như độ xếp lớp ma
sẽ không còn Điều kiện này là đủ để sử dụng lớp mạ có độ dày 1ö „um có trên cấu
hình bể mặt phức tạp Theo giả trị trung bình tốc độ ăn mòn của lớp mạ đẳng và
niken là 4 um/năm trong mói trường công nghiệp, thì ở độ dày tổng cộng lớp mẹ
Cu - Ni - Cr là 1ð um củng có thể bảo vệ được chỉ tiết máy móc trong khoảng 4
năm Tốc độ ăn mòn của lớp mạ trên ở làng quê là 3 m/năm thì lớp mạ có độ dày
15 m có thể bảo vệ các chỉ tiết trong ð năm Để bảo vệ các chỉ tiết sắt thép lâu
dài hàng chục năm thì độ day lớp mạ Cu - Ni - Cr phải khoảng 2ð um Độ dày lớp
mạ đông (15 um), lép me niken (7 um) va crém (1,5 pm) 9 - Nghiên cứu tính chất dung dịch chất điện phân:
Trang 3735
Để đánh giá chất lượng dung địch chất điện phân cần phải xác định một aố
đại lượng như hiệu suất dòng, khả năng phân bế kim loại và khả năng phủ sâu dung dịch 9.1 - Hiệu suất dòng phản ánh một cách tổng quát quá trình phản ứng diễn ra trên điện cực Hiệu suất dòng được do theo công thức: mì ne = x 100 (%) m2
NK Na : Hiéu sudt dong catot, anot
mạ : Khối lượng kim loại kết tủa hay hòa tan khi điện phân
mạ = KIt : Khối lượng kim loại tính ra đúng theo định luật Farađay
Trong quá trình điện phân, ta đo được nụ một cách thuận lợi, còà hiệu suất
dòng anot nạA không đo được chính xác do thoát khí oxy hay một số phản ứng
phụ khác
Hiệu suất đòng catot chỉ đo bằng thực nghiệm
Theo công thức trên m; có thể xác định bằng cân phân tích theo mạ = nạ- m
n: Khối lượng mẫu trước khi mạ (g) n¡: Khối lượng mẫu sau khi mạ (g)
K : Duong lượng điện hóa (g/Ah) I : Cường độ dòng điện (A)
t: Thời gian điện phân, tính ra giờ (h)
Điện lượng Ït có thể thực hiện đo bằng đồng hề đo điện lượng Thông thường ở phòng thí nghiệm có thể dùng culông kế đồng hay bạc để đo điện lượng
Trang 3836 Hình 7: Sơ đề điện phân có dùng culông kế đồng Ny a! bà L—x—>~—¬— + : Wy ay" ‘ > - + - ` | “ ` 5 _— = : : Bais = ¬¬ c—j- - — - - Đ - 1 — = + 7 & |—= —- “a g : 8 4h 1 - Nguén dién DC 2 - Dién tré ngồi 3 - Vơn kế 4 - Ampe kế
A Culông kế đẳng dung dịch có thành phần 100g CuSO,.BH;O; 50g H„SO, (d=1,84); 50g C2H„OH, đo ở lự =2A/ảm
5 - Anot đồng
6 - Bễ điện phân
7 - Catot đồng
8 - Dung dịch chất điện phân
9 - Anot của kim loại mạ
10- Catot của kim loại nền
11- Bễ mạ điện
12- Dung địch mạ điện
Do hiệu suất dòng ở culông kế đồng đúng 100% nên có thể cân lượng đồng ở catot
Trang 3937 Tu (1) rit ra It thé vao (2) ta được : AKL ma mCu.ZCu MKL ma = ; ( Theo ly thuyét ) ZKL mạ Ácu Dòng thời cân lượng kim loại m2 ở catot bể mạ Từ đó tính như NK MKL ma (cin) Thx = x 100 MK me ( Lý thuyết)
Kất quả trên cho thấy nụ đối với đung địch mạ niken xấp xỉ 88% ở lự=
5A/dm2, tO=509C, tỉ trọng dung dịch 219B Còn đối với dung địch đồng xyanua B7% ở I=2A/dm®, tO=õ59C * Sự phụ thuộc hiệu suất dòng catot đồng vào i„ đếi với dung dịch mạ đồng ở bang 7 [1„(A/dm2 | 15 2 25 4 5 (%) 61 55 50 45 45 lk + 70 £0 go 1&2 3 ôa Đ ix
Hiu suất dong catot gidm khi iy tng va det gid tri 57% ở l„= 2 A/dm?
Trang 40Ix (A/dm?) | 1 1,5 2 3 4 5 6 1K (%) 86,5 87 87,8 88 88,2 87,8 87,5 zs ° #4 am ` ñ s 3 ` £ 4 * Hiệu suất đòng đạt giá trị cao nhất ở I=3,öA/dm2 và ở điều kiện tối ứu I=5A/dm2, nhiệt độ ở 609C , nục= 88 %
9.2 Đo khả năng phân bế kim loại của dung dịch bằng phương pháp Herring- BlÌum (theo sơ để hình vẽ số 4)
Phương pháp này dựa trên sự so sánh lượng kim loại kết tủa (hoặc độ dày lớp mạ ) trên eatot đặt ở hai khoảng cách khác nhau đối với anot
Ta dùng một hộp chữ nhật làm bằng vật liệu cách điện , có kích thước 3 x 4 x
12 em (hình 4 ), anot đặt ở khổng giữa hai catot , tỷ lệ khoảng cách catot xa và
catot gan:
Kac = 1,/1, = 5
Công thức tính khả năng phân bế kim loại :
R = (Ksc - m,/mz ).100/Ksc
R: Khả năng phân bế kim loại, tính ra % , Ksc = 1p/l; = 5 mạ: Lượng kim loại thoát ra ở catot gần
mạ: Lượng kim loại thoát ra trên catot xa
Kết quả cho thấy dung địch mạ đẳng Rou = 50% và dung địch mạ niken RM =
42%
8.8 Đo khả năng phủ sâu của đung dịch (theo sơ để hình vẽ số 5)
Kết quả cho thấy khả năng phủ sâu của đồng và niken là 100% Kết luận : Khả năng phán bố kim loại của đung dich mạ đồng xyanua cao hơn khả năng phân bế kim loại của niken trong dung địch soulfat
Khả năng phủ sâu vĩ mô của hai dung dịch đều cao (100%) Từ đó cho phép ta
rút ra kết luận là có thể sử đụng hai dung địch có thành phần ở bảng 7 và bảng 8
để xi mạ các chỉ tiết có cấu hình phức tạp , điểu nây hoàn toàn phù hợp với thực
tế
10 Xử lý nước thải trong quá trình mạ đồng xyanua :